基于全极化微波辐射计WindSat亮温数据的海面风场反演

根据全极化微波辐射传输理论,利用双尺度模式建立了海面辐射亮温的反演算法,并且利用美国发射的全球第一个星载全极化微波辐射计(WindSat)在轨运行期间的亮温数据进行了海面风场的反演,重点分析了风向反演的模糊度问题,并对风场反演结果进行了评估。研究结果初步验证了全极化辐射计在卫星上遥感海面风场的能力:与美国国家环境预报中心(NECP)的数据进行比较,反演的风速误差为1.15m/s,5m/s 以上风速下的风向误差为21°;与 TAO 浮标数据进行比较,风速误差为1.4m/s,风速5m/s 以上的风向误差为20.5°。

S波段低噪声放大器CAD设计

介绍了S波段低噪声放大器 (LNA)的设计原理 ,对影响电路稳定性和噪声性能的、易被忽视的因素进行了详细分析。与以往同类文章有很大不同 ,文中重点分析实际电路可能产生的非连续性、寄生参数效应等因素对电路各个性能指标的影响 ,并针对这些因素进行软件仿真计算 ,最后给出工作带宽为 2 .0～ 4.0GHz、增益G >2 2dB、噪声系数NF <0 .

一种针对Windsat极化辐射计的海面风场反演方法

星载极化微波辐射计(Windsat)是美国于2003年1月6日发射的全球第一颗星载极化微波辐射计卫星,目的是为了验证极化辐射计在卫星上遥感海面风场的能力。针对Windsat在轨运行期间的数据,研究了风场反演的海洋和大气算法,进行了全球海面风场的反演,同时反演出其它地球物理参数。最后利用同步的其它数据对反演结果进行了验证。本文在极化辐射计风场反演方法和算法研究方面做了初步的尝试。

HY-2卫星定标检验场多波段微波辐射计系统设计

Oceanic Multiband Microwave Radiometer(OMMR)是针对中国HY-2卫星扫描微波辐射计的定标和检验而设计的五频段十通道微波辐射计.由于工作环境恶劣以及仪器长期稳定连续360°观测的需求,使其研制具有较大挑战.本文重点介绍该微波辐射计的系统构成、技术指标设计与实现,阐述了系统指标测试和定标过程.测试结果表明其满足设计要求.

全极化微波辐射计遥感海面风场的关键技术和科学问题

全极化微波辐射计是一种新型的微波遥感器,它不但测量目标微波辐射信号的两个正交极化分量,并且测量两个正交极化分量的复相关量。这些相关信息对于表面微波辐射的各向异性更加敏感,这样就提供了测量海面风场的一种手段。文章在介绍国内外全极化微波辐射计现状和特点的基础上,首先对于全极化微波辐射计遥感海面风场的原理及其影响因素进行分析;然后,从全极化微波辐射计的硬件设计和定标两个方面论述了硬件实现的关键技术问题;最后,对于风场反演的有关科学问题进行分析,重点论述了风场反演算法建立的关键,主要技术指标对于风场反演误差的影响,风向模糊性问题的原因以及从数据处理和扫描机制的角度分析如何消除模糊性问题。

多波段微波辐射计现场定标方法研究

海洋多频段微波辐射计(Oceanic Multiband Microwave Radiometer,OMMR)是一台五频段十通道微波辐射计.作为中国HY-2卫星扫描微波辐射计定标和检验的现场测试设备,其不但要连续稳定运行一年,而且要在数据质量和精度等方面满足更高定标要求.根据OMMR,定标原理,对其在实验室和现场的测试结果进行研究,分析了OMMR在平台的工作情况并对数据质量进行评价.

一种消除全极化微波辐射计顺/逆风向遥感模糊性的新方案——星上定标和扫描机制设计的有关考虑(英文)

从观测方式的角度出发,讨论消除全极化微波辐射计遥感风向(顺风/逆风)模糊性的具体实施方案,提出合理进行星上定标和对地观测的设计思想。在研究全极化辐射计星上外定标方法的基础上,依据消除海面风向反演模糊性的算法,提出一种采用侧视扫描的机制,设计了在星上实现全极化微波辐射计对同一面元进行前、后两次扫描的具体方案,给出了一种在扫描周期内合理分配观测方位角和定标单元的方法。模拟结果表明,采用这种机制可以有效消除全极化辐射计风向反演存在的顺/逆风180°模糊,使风向反演精度大大提高。同时,考虑到卫星上空间资源的限制,单侧扫描刈幅宽度还能够达到760km以上,能够满足在较短的时间内覆盖全球的时间分辨率的要求。

利用Agilent矢量网络分析仪PNA-X测试微波固态脉冲高功率放大器

本文介绍了利用Agilent矢量网络分析仪PNA-X针对微波固态脉冲功率放大器的测试。文中简要介绍了PNA-X的系统特点,尤其对其脉冲信号测试的功能进行了描述,比较了以前测试系统与PNA-X的差别。按照微波固态放大器的测试规范,对此放大器进行了关注项的测试,文中列出了部分测试结果并简单进行分析。最后总结了PNA-X在测试微波固态脉冲功率放大器的优势,并提出下一步改善测试的建议。

Stokes参数数字化求解的误差分析

Stokes参数是描述极化波的强度量纲,在电磁测量、合成孔径雷达、辐射计中均有广泛应用.文中提出了求解Stokes参数的数字化方法,具有带宽高、稳定性高等特点.针对将模拟信号采样量化后求解Stokes参数的方法,本文分别就自相关和互相关两种计算过程,详细分析并给出了数字量化对最终亮温的误差贡献.文中证明了高于3bit量化引入的亮温误差小于1*10-5K,进一步给出了量化后的系统灵敏度,分析了由数字量化产生的亮温灵敏度偏差.当量化位数为3bit时,数字相关系统灵敏度可以达到理想模拟相关系统的95%.本文为不同应用条件下,满足不同精度时,如何选择特定量化位数与量程提供了依据.

一种消除全极化微波辐射计顺/逆风向遥感模糊性的新方案——算法研究(英文)

全极化微波辐射计可以进行海面风速和风向测量。由于地物模型函数本身的特征以及辐射计的各种测量噪声,通常会出现最后反演出的风向往往不是与真实风向最接近的情况。如果不进行全极化辐射计扫描观测单元与定标单元的优化设置,可能会出现风向反演的顺/逆风180°模糊性问题。这将大大降低全极化辐射计海面风向反演的精度。采用Monte Carlo方法研究全极化辐射计海面风向反演出现的顺/逆风向模糊性的特点和消除方案。根据模拟反演的结果,提出一种根据第一次扫描的第一、第二风向解和第二次扫描的第一风向解选择最终风向值的算法。该算法消除了顺/逆风向反演的模糊性,在一定程度上提升了全极化辐射计的性能,并为进一步设计全极化辐射计的星上实际应用方案提供了理论依据。

数字全极化微波辐射计系统设计与定标分析

海洋风场是海洋与大气作用的重要参数之一。全极化微波辐射计是一种新型的微波遥感器。数字全极化微波辐射计采用多路数字相关技术,对水平和垂直极化信号进行相关处理,产生反演海面风场模型所需海面亮温Stokes矢量。详细介绍了数字全极化微波辐射计的系统设计方法,包括射频前端、中频段和数字相关器的设计。同时给出了系统内定标以及外定标方法。对数字全极化微波辐射计做了细致的理论分析和硬件实现设计。

机载全极化微波辐射计系统设计及海面亮温的提取方法

机载全极化微波辐射计(Airborne full Polarization Microwave Radiometer,APMR)是国家重大科技基础设施航空遥感系统的主要载荷之一,用于获取来自地球表面和大气的微波辐射电场的极化信息,从而反演地球表面和大气的物理参数.APMR是一个5频点的被动微波遥感器,中心频点分别为10.7 GHz,18.7 GHz,23.8 GHz,37.0 GHz和90 GHz.其中,23.8 GHz和90 GHz采用水平和垂直极化接收方式;10.7 GHz,18.7 GHz和37.0 GHz采用全极化接收方式,同时接收观测场景辐射的4个Stokes参数亮温.该文在介绍我国第一台机载全极化微波辐射计APMR系统主要技术特点和基本性能指标的基础上,提出了由辐射计输出参数进行全极化定标、再进行海面亮温提取的二级数据处理方法,从而得到海面亮温的4个Stokes参数信息,其可用于海面风向、风速等参数的反演.APMR于2020年6月在东营进行了海上的搭载飞行试验,从实验结果中提取到的海面亮温与预期情况一致,这使仪器的工作性能以及海面亮温的提取方法得到验证,为未来机载平台获得海洋表面参数提供了新的技术手段.

星载被动微波遥感技术及其应用进展

星载被动微波遥感是指利用高灵敏度接收机通过接收场景和目标的自然微波辐射来提取目标信息的一种遥感手段。被动微波遥感又称微波辐射计遥感。人类利用微波辐射计从空间进行对地遥感已有50多年的历史。目前,星载微波辐射计已经成为气象和海洋卫星的主载荷,在数值天气预报、海洋环境监测和全球变化研究中发挥着越来越重要的作用。本文分析了国内外星载被动微波遥感技术与应用进展,以及被动微波遥感技术发展趋势及其关键技术问题,针对中国星载被动微波遥感的定量化应用,在数据与数据处理流程,算法标准化、亮温和反演参数的定标/检验标准化等方面提出了一些思考和建议,以期望被动微波遥感数据被越来越广泛地得到应用,最大限度地提升星载地球被动微波遥感技术的应用效能。

MRI PDWI抑脂序列和DWI对肛瘘内口及分型诊断价值的对照研究

目的:评价MRI轴位、冠状位PDWI脂肪抑制序列和轴位DWI对肛瘘内口及分型的诊断价值,从而指导手术。方法:48例经手术证实为肛瘘的患者,术前均行MRI检查。扫描序列包括常规T_1WI、T_2WI,轴冠状位PDWI抑脂序列和轴位DWI。结果:以手术结果为对照,在结合常规轴位T_1WI及轴位、冠状位T_2WI图像基础上,轴位、冠状位PDWI抑脂序列检测瘘管内口准确率为98.0%,对瘘管分型显示准确率为92.0%。轴位DWI检测瘘管内口准确率为86.3%,对瘘管分型显示准确率为72.0%。轴位、冠状位PDWI抑脂序列对显示瘘管内口的准确性与轴位DWI比较,差异均无统计学意义(均P> 0.05),但前者对瘘管内口显示清晰度评分及对瘘管分型的准确率均高于后者(均P<0.05)。结论:轴位、冠状位PDWI抑脂序列对肛瘘内口及分型具有较高的诊断准确率,可为临床手术提供影像依据。

超声和螺旋CT以及腹部X线诊断肠梗阻的临床价值

目的:分析超声和螺旋CT以及腹部X线诊断肠梗阻的临床价值。方法:自2018年1月—2020年3月对滕州市中心人民医院100例肠梗阻患者进行了螺旋CT、X线和超声检查,比较结果。结果:螺旋CT组和超声组的肠梗阻发生的准确率之间没有显著差异,χ^(2)=0.148,P>0.05;螺旋CT组的肠梗阻发生的准确率、肠梗阻部位、原因准确率均显著高于X线组(P<0.05)。结论:超声诊断和螺旋CT诊断具有检测准确率高的优势。

探讨在直肠癌临床术前分期中应用CT影像诊断的效果

目的探讨在直肠癌临床术前分期中应用电子计算机断层扫描(computed tomography,CT)影像诊断的效果。方法选取2020年1月—2021年8月滕州市中心人民医院收治的直肠癌患者120例,均接受多层螺旋CT检查,将病理检查结果作为“金标准”,分析CT影像评估直肠癌临床术前分期的效果,计算CT影像与病理检查结果的一致性。结果CT影像诊断直肠癌分期的总准确率为88.33%;CT影像诊断直肠癌T_(1)、T_(2)、T_(3)、T_(4)的敏感度分别为78.57%、80.65%、94.83%、88.24%,特异度分别为100.00%、95.51%、90.32%、96.19%,阳性预测值分别为100.00%、86.21%、87.30%、88.24%,阴性预测值分别为97.25%、93.41%、94.74%、98.06%;CT影像与病理检查结果的一致性Kappa值为0.820。结论直肠癌临床术前分期中应用CT影像诊断的效果确切,可为后续治疗的开展提供参考。

超声与钼靶X线检查对早期乳腺肿瘤的诊断价值对比

目的对比超声与钼靶X线检查对早期乳腺肿瘤的诊断价值。方法选择2020年5月—2021年6月滕州市中心人民医院影像科就诊的100例早期乳腺肿瘤患者,对患者分别采用超声和钼靶X线检查。比较两种检查方式的诊断率、灵敏度、准确度及影像表现。结果经过病理检查可知,75例为浸润性导管癌患者,13例为乳头状导管癌患者,8例为腺癌患者,1例为转移性肉瘤患者,3例为分叶状囊肉瘤患者,超声检查诊断率(86%)和钼靶X线检查诊断率(72%)对比,差异有统计学意义(χ^(2)=4.039,P=0.037);超声检查的灵敏度、准确度均高于钼靶,差异有统计学意义(P<0.05)。超声影像表现表现为蟹足样,肿块内部出现低回声;钼靶X线检查直接征象表现为放射变化,内部存在沙泥样,间接征象表现出漏斗征象、厚皮征以及塔尖征。结论对于早期乳腺肿瘤患者而言,超声以及与钼靶X线检查均具有一定的特征,超声可将诊断正确率提升,因此可为临床治疗提供可靠数据。

高频彩超与钼靶X线联合诊断在乳腺癌患者诊断中的重要性探讨

目的:探讨钼靶X线联合高频彩超对乳腺癌的诊断作用。方法:将滕州市中心人民医院2019年1月—2020年1月100例乳腺癌患者,所有患者均接受高频彩超、钼靶X线检查以及高频彩超、钼靶X线联合检查,比较检查情况。结果:高频彩超、钼靶X线联合检查疾病检出率高于单一高频彩超、钼靶X线检查,存在显著差异(P<0.05)。结论:高频彩超、钼靶X线联合应用于诊断乳腺癌价值高,可有效提高乳腺癌检出率,为临床治疗提供一定的参考依据。

CT诊断纵隔异位胰腺1例

患者女,21岁。2个月前无明显诱因感到胸痛,呈阵发性,呼吸时加重,伴右上肢无力,活动受限,于2019年1月入院。专科检查及实验室检查阴性。CT平扫:前上纵隔见不规则肿块,边界欠清,大小约4.5 cm×6.8 cm,密度不均匀,内见不规则低密度区,实性部分CT值约38 HU(图1)。CT增强:肿块实性部分明显强化,动脉期及静脉期CT值分别约87 HU、70 HU,其内低密度区无强化,病灶与邻近血管分界欠清(图2~4)。CT诊断:前上纵隔占位考虑畸胎瘤。手术所见:术中探查肿物位于右前上纵隔,约7 cm×5 cm×4 cm,质硬,与心包明显浸润。病理诊断:前纵隔异位的胰腺组织伴多发性胰腺囊肿形成(图5,6)。

太赫兹火星大气临边探测仿真研究

对火星大气进行连续高分辨率观测是研究火星大气物理和化学过程的重要手段.太赫兹临边探测技术通过测量火星大气中的风和光化学循环中的重要气体(CO,O_(3),H_(2)O,H_(2)O_(2)等)提高对火星的认知.针对火星大气遥感的探测需求,分析了300~1000GHz频段的频谱特征.针对探测卫星对于载荷质量、功耗等参数的要求,提出一个560GHz频段的火星大气太赫兹临边探测仪设计方案,并利用辐射传输模型ARTS中的行星工具箱进行仿真.仿真结果显示:火星大气温度的反演精度优于4K,其中45km高度以下优于2K;H_(2)O丰度的反演精度在90km以下优于50%,30km以下优于2%;H_(2)O_(2)的反演精度在40km以下优于50%;O_(3)的反演精度在50km以下优于60%;大气风速度的反演精度在65km以上优于5m·s^(-1),最高可以达到2m·s^(-1).研究结果表明,利用太赫兹波段的吸收谱线可以很好地探测火星大气中各成分的丰度、变化趋势以及中高层大气的风,可为后续火星表面及大气探测提供参考.